Файл: Егоров Н.И. Физическая океанография.pdf

правлении СЗ-^-ЮВ и 3-*-В. Эти расчеты показали, что через 1 см береговой черты переносится за год в направлении СЗ^-Ю В

рис. 10.2 кривой Фь На том же рисунке кривая Фг характеризует годовой ход меридиональных потоков тепла, обусловленных раз­ личием теплового баланса по широтам (зональный перенос). Как видно на рисунке, муссонные потоки тепла в зимний период до­

ности, осадках), которыми в первую очередь определяются клима­ тические особенности того или иного района.

Прежде'всего следует отметить то, что воздух над океанами отличается значительно большей абсолютной влажностью по срав­ нению с воздухом над континентом. Это легко понять, если вспом­ нить, что океан в среднем за год передает атмосфере 74 ккал/см2 благодаря испарению и только 8 ккал/'см2 путем турбулентного теплообмена. Суша же в среднем за год передает атмосфере путем испарения и турбулентного теплообмена одинаковое количество тепла (25 и 24 ккал/см2 соответственно). Температурные особен­ ности морского и континентального климатов проявляются в су­ щественном различии как средних значений температуры воздуха, которые над океанами выше, чем над континентами, так и суточ­ ных и годовых амплитуд. Средние значения температуры воздуха над сушей могут быть выше только в субтропических и пассатных районах, где количество выпадающих осадков мало, а значения радиационного баланса велики. Поэтому большие затраты тепла на испарение с поверхности океана приводят к некоторому пони­ жению средней температуры поверхности океана по сравнению с сушей.

Суточные амплитуды температуры воздуха над сушей, особенно летом, весьма высоки. Так, например, в Иркутске суточная

амплитуда температуры воздуха составляет в июле 13,5° С при су­ точной амплитуде температуры почвы 29,8° С, а в декабре — 5,7° С при амплитуде температуры почвы 6,2° С. Особенно велики суточные амплитуды температуры в пустынях, где затрат тепла на испаре­ ние не происходит. Например, в пустынях Африки суточные амп­ литуды температуры воздуха достигают 43° С, а температуры почвы

суши сильно прогревается, а вследствие малой теплопроводности почвы отдача тепла идет не в глубь почвы, а в атмосферу. Ночью вследствие небольших накоплений тепла в почве за день происхо­ дит сильное охлаждение поверхности почвы, а от нее через тур­ булентный обмен —■и нижних слоев воздуха.

Суточные амплитуды температуры поверхностных слоев воды в океанах ничтожно малы и составляют десятые доли градуса (от 0,4° С у экватора до 0,1° С в высоких широтах), а для темпера­ туры воздуха несколько больше — от 1,5° С над экватором до 0,8° С в высоких широтах, что обусловлено непосредственным поглоще­ нием солнечной радиации атмосферой.

Различия в годовом ходе температуры воздуха над океаном и континентом несколько меньше, чем в суточном, но все же оста­ ются весьма существенными. Наименьшие значения годовых амп­ литуд температуры воздуха над океанами отмечаются у экватора, где они менее 1°, а для материков 5—10° С. В тропической зоне го­ довые амплитуды температуры воздуха доходят над океаном до 5° С, а над материком до 20° С.

В умеренных широтах годовые амплитуды температуры воздуха отличаются весьма большим разнообразием для одних и тех же широт. Так, например, для 52° с. ш. они меняются от 8 ° С для ост­ ровных районов до 48°С для внутриконтинентальных. В субполяр­ ной зоне годовые амплитуды имеют еще большие значения и дости­ гают над материками 60° С, а над океанами 20° С. С приближением к полюсам годовые амплитуды температуры воздуха несколько уменьшаются.

Влияние океана существенным образом сказывается на образо­ вании облачности и осадков в морском и континентальном клима­ тах. В тропических широтах, где преобладает восточный перенос, на наветренных восточных берегах материков (особенно гористых) происходит накопление и подъем влажных масс у горных хребтов. Вследствие этого как на побережье, так и в западных частях океа­ нов в пассатной зоне отмечается высокая относительная влажность, значительная облачность и осадки, достигающие нередко 2 0 0 0 —

4000 мм в год.

В западных частях континентов (восточных частях океана) пас­ сат приходит с суши, и поэтому эти районы характеризуются от­ носительно сухим климатом и небольшим количеством осадков.

В умеренных широтах, где преобладает западный перенос, наи­ большее влияние океанов испытывают западные части континен­ тов. Они отличаются более высокими средними годовыми значени­

420

ями температуры воздуха и меньшими суточными и годовыми амп­ литудами по сравнению с центральными и восточными частями континентов. В холодную часть года, когда массы морского воз­ духа, поступающие с океана, имеют более высокую температуру, чем континент, создаются благоприятные условия для развития облачности и осадков. Поэтому в осенне-зимний период у запад­ ных берегов континентов отмечается максимум осадков. Мини­ мальная относительная влажность воздуха, облачность и осадки обычно наблюдаются весной или в начале лета, когда океан зна­ чительно холоднее континента.

По мере углубления в континент влияние океанов на климат уменьшается.

По расчетам Шулейкина, в умеренных широтах наименьшему влиянию океанов подвержены районы Сибири вблизи Верхоянска. Этим он объясняет наличие в этом районе наиболее низких темпе­ ратур воздуха на земном шаре (кроме Антарктиды), т. е. образова­ ние здесь «полюса холода».

Над континентами, особенно в их внутренних районах, умень­ шающееся влияние океанов приводит не только к значительному увеличению суточных и годовых амплитуд температуры воздуха, но и к смещению максимума количества осадков с зимнего времени, когда преобладает антициклональная погода над континентом, на летний. В то же время относительная влажность воздуха, облач­ ность, повторяемость туманов и осадков, продолжительность вы­ падения осадков сохраняют свой максимум в осенне-зимний сезон на значительных удалениях от океана. Лишь во внутренних райо­ нах континентов максимум облачности количества осадков и числа дней с ними полностью перемещается на лето, а зима отличается большим числом ясных дней и малым количеством осадков.

В умеренных широтах восточных частей континентов сущест­ венное влияние на климат оказывает муссонная циркуляция, ко­ торая практически отсутствует в западных частях. Муссонная цир­ куляция создает зимой значительные препятствия для проникно­ вения влажных масс воздуха с океана. Поэтому восточные части континентов уже на небольшом удалении от берега характеризу­ ются минимальной облачностью, количеством и повторяемостью осадков в зимний сезон. Лето обычно сырое, облачное и дожд­ ливое.

По мере удаления от берега в океан сухая зима как особен­ ность муссонного климата чрезвычайно быстро сменяется влажной и максимум осадков смещается с летнего на зимний сезон, что яв­ ляется характерной чертой морского климата умеренных и субтро­ пических широт.

Влияние распределения океанов и материков на циркуляцию атмосферы и вод океана и их термический режим. Различие

втермическом режиме атмосферы над океаном и материками об­ условливает различие и в режиме атмосферного давления. Послед­ ний, следуя распределению температуры, не остается неизменным

втечение года и особенно четко проявляется в летний и зимний

421

сезоны. Зимой, когда температура воздуха над океаном выше, чем над материком, создается поток воздуха с материка на океан. Механизм возникновения такой циркуляции может быть пояснен следующим образом. Как известно, в холодной воздушной массе величина барометрической ступени (расстояние по вертикали, на котором давление изменяется на единицу) меньше, чем в теплой. Поэтому на некоторой высоте при равном давлении у поверхности Земли возникнет наклон изобарических поверхностей в сторону холодного воздуха. Но как было показано при рассмотрении плот­ ностных течений, вследствие наклона изобарической поверхности на высоте возникнет движение в сторону холодной воздушной массы (с океана на материк). Перетекание масс воздуха вызовет уменьшение веса воздушного столба над океаном и увеличение его над континентом. Следствием этого будет возникновение у поверх­ ности Земли области повышенного давления над материком и по­ ниженного над океаном и, следовательно, возникновение движения воздуха с материка на океан (зимний муссон). Летом картина бу­ дет обратная (летний муссон).

Следует, однако, отметить, что летом контрасты температур между океаном и материком меньше, чем зимой. Но даже и в этом случае они оказываются достаточными, чтобы вызвать интенсив­ ную циркуляцию между океаном и материком. Эта муссонная цир­ куляция оказывается неодинаковой у различных берегов океанов вследствие наложения на нее зональной циркуляции, обусловлен­ ной различием температурного режима атмосферы в различных широтных зонах.

В общем при восточном переносе создаются динамические ус­ ловия (сходимость и расходимость воздушных потоков на высо­ тах), которые воздействуют на распределение давления над океа­ ном и материком в соответствии с действием термических факто­

ров.

Однако у поверхности Земли у западных берегов материков (Западная Европа) зимний муссон направлен в сторону, обратную зональному потоку. Так как последний значительно интенсивнее, сохраняется восточный перенос.

У восточных берегов материков (восточное побережье Азии) муссонный поток совпадает с зональным и усиливается. Летом во­ сточный перенос ослаблен благодаря уменьшению градиентов температуры вдоль меридиана. Поэтому у восточных берегов мате­ риков летний муссон оказывается более интенсивным, чем зональ­ ный перенос, а у западных берегов материков последний усилива­ ется муссонной циркуляцией, имеющей в этот сезон также восточное направление.

Определенные особенности на распределение давления и атмо­ сферную циркуляцию оказывает и система морских течений. В ча­ стности, наличие теплого Северо-Атлантического течения благопри­ ятствует усилению области низкого давления в районе Исландии и соответственно развитию интенсивной циклонической деятельно­ сти в Северной Атлантике зимой. Аналогичное влияние оказывает

422